中国稀土之父
2020-12-14
徐光宪(1920年11月7日—2015年4月28日),浙江绍兴人,长期从事物理化学和无机化学的教学和研究,曾获得国家最高科学技术奖、何梁何利基金科学与技术进步奖,被誉为“中国稀土之父”。
稀土到底有多厉害?美国媒体迫不及待给出了答案:“稀土会影响一切——小到手机、照相机,大到精确制导导弹、火箭卫星,都离不开稀土!”
今天,我们能打出稀土这张“王牌”必须要感谢这位“中国稀土之父”、国家最高科技奖获得者、带领中国走进稀土强国的稀土之父——徐光宪。
家有良田千顷,不如一技随身
1920年,徐光宪出生于浙江绍兴上虞的一个中产阶级家庭。徐家与人合伙开布店,家境殷实。然而好景不长,徐光宪幼时,因变故家道中落。从此,母亲常教导徐光宪和其他兄弟:家有良田千顷,不如一技随身。希望他们用功读書,学习技术,不要依赖家庭。
科学家并不是天生的,在徐光宪看来,音乐家、艺术家、体育冠军天分的因素比较大,但科学家对天分的依靠性不是很大,努力、认真,有好奇心最重要。小时候的徐光宪好奇心很重,喜欢问为什么。看到天上有很多星星,就问大人天上的星星到底有多少颗,还想知道人的头上有多少根头发,大人说这都是些没有答案的傻问题,但徐光宪一直不死心。后来,他了解到黄种人大概有12万根头发,黑种人是14万根,白种人是10万根,所以头发还是数得清的,数目也不是很大。而天上有多少颗星星,现在也能观测和计算了。
幼年时,徐光宪常常生病,去药铺拿药时,他看到中药铺有100多个抽屉,觉得挺好玩,也想有一个这样的抽屉,可以把学到的知识做成卡片分门别类放到抽屉里,后来他开始做卡片,如今这些“知识卡片”都放在了计算机里。
为了早日就业,读完高中后,徐光宪转学到浙江大学附属高级工业职业学校读土木科。但仅仅一年后,杭州就沦陷了,徐光宪不得不随校转到宁波高等工业学校。这段辗转的求学经历,使他淬炼出一颗火热的爱国心。
带着愿望踏上归途
1951年,徐光宪获得美国哥伦比亚大学博士学位。毕业后,他毅然决定回国。读博时,徐光宪的研究方向是量子化学,但1951年回国在北京大学化学系任教后,他只干了六年,就被钱三强点将抽调出来组建技术物理系,任教研室主任,并开始核燃料萃取的研究,一干就是十多年。
重回化学领域,开始研究稀土分离,同样源于国家需要。当时,稀土元素中的镨钕分离是世界级的科研难题。因为技术落后,我们国家只能从国外高价进口,这个难题急需解决。1972年,北京大学接到分离镨钕的紧急任务,徐光宪挑起重担。
国际上分离稀土通行的办法是离子交换法和分级结晶法,但这两种办法都存在提取成本高、提取出来的稀土元素纯度低、无法适应大规模工业生产的问题。徐光宪决定另辟蹊径,采用自己在核燃料萃取中研究过多年的老法子——萃取法来进行试验。
当时,没有人相信萃取法可以用在稀土工业生产中。但徐光宪没有放弃,他无数次地进行试验,探索出了稀土分离的串级萃取理论。
粉碎外国企业的企图
就在徐光宪不舍昼夜研究稀土分离的串级萃取理论时,我国很多产业发展正因稀土元素而受到限制。当时,国外企业与我国几次谈判转让稀土分离技术时,不仅要价很高,而且提出产品必须由他们独家对外经销,这一苛刻条件实际上是要将我国的稀土分离工业变成该公司的海外工厂。
历史最终选择了徐光宪。从1972年接下分离镨钕的任务,仅仅四年时间,1976年10月,在包头举行的第一次全国稀土萃取会议上,徐光宪就向与会专家讲解了串级萃取稀土分离理论,引起业界广泛关注。
1984年7月10日,64岁的徐光宪专程赶到包头,坚持亲自查看设备和原料。7月15日,包头迎来我国稀土产业发展史上里程碑式的胜利——设备开启,运转仅九天就拿到了合格的纯钕产品。
这次稀土全分离工业试验的成功,粉碎了把我国矿企变为外国企业“海外工厂”的企图,也为此后的研究和应用打下了基础。很快,全国各地的稀土企业都成功实践了串级萃取理论,极大地缩短了工作周期,并使工艺参数最优化。
从20世纪90年代起,由于我国单一高纯稀土大量出口,使国际单一稀土价格下降一半。那些曾经站在稀土分离工艺顶端傲慢睥睨中国的人突然发现:这个领域的领头羊已不再是昔日的美国、法国和日本,而是中国。
为建立稀土国家储备制度奔走
串级萃取理论将我国稀土分离工艺带到了世界先进水平,但也正因为这一理论具有极强的实践性,一旦管理不善,就很容易带来负面效应。我国控制世界稀土产量的九成以上,但我国却没有定价权,稀土不可再生,用完了,也没有替代品,我们要为子孙后代着想。
看到我国大量出口的稀土只卖到白菜价,过度开采造成严重的资源流失、环境破坏,心急如焚的徐光宪在2005年至2006年,联合14位院士两次上书国家,呼吁保护我国内蒙古白云鄂博地区宝贵的稀土和钍资源,避免包头市和黄河受放射性污染。国家很快作出批复,要求限制稀土产量。